UPB-LDS4轴承座式张力传感器

技术领域

本发明涉及一种张力传感器，尤其是一种UPB-LDS4轴承座式张力传感器。

背景技术

随着工艺设备的发展，对材料的张力稳定性日趋提高，同时对材料张力的检测，已经检测精度和测量的稳定性都愈发提高。常规的张力传感器受环境的影响大、防护性不高、测力方向单一、传感器稳定性差等问题愈发明显，目前钢带产线炉区温度高，辊筒受热会变形，造成张力传感器测力受影响较大，需消除受热及轴向伸缩对张力检测的影响，不仅如此常规的张力传感器上所使用的LDS传感器个数特定，不能有效的根据不同的使用场景进行优化选择，导致其整体的使用灵活性降低，因此本发明目的在于提供一种UPB-LDS4轴承座式张力传感器。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种UPB-LDS4轴承座式张力传感器，以解决上述背景技术中提出的单悬臂结构张力传感器的应变区存在应力集中的问题，导致该区域的应变或应力超过材料的承载能力的缺陷。

本发明采用的技术方案如下：

提供一种UPB-LDS轴承座式张力传感器，包括四个传感器主体，每个传感器主体均包括上下两个传感器固定板以及固定设于两个传感器固定板之间的传感器本体构成，多个所述传感器主体之间通过拼接结构相互拼合固定在一起，用于调整传感器主体的使用个数，拼接结构由设于传感器固定板上的第一咬合件和设于传感器固定板上的第二咬合件构成，通过第一咬合件和第二咬合件之间的相互咬合达到传感器主体之间的自由拼接固定。

作为本发明的一种优选技术方案：所述传感器本体包括单自由度传感器、固定传感器、双自由度传感器。

作为本发明的一种优选技术方案：每个所述传感器本体均由第二悬臂、第一悬臂以及LDS传感器构成，LDS传感器设于第二悬臂内部，第二悬臂和第一悬臂之间相互固定。

作为本发明的一种优选技术方案：每个所述传感器固定板均包括固定板体，所述固定板体的侧面设有矩形槽，所述第一咬合件设于矩形槽内，第二咬合件设于第一咬合件所在侧面相互垂直的侧面上。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第一咬合件包括多个竖直方向上并排排列的第一咬合板以及可滑动的设于第一咬合板两侧面的第一侧板。

作为本发明的一种优选技术方案：多个所述第一咬合板之间的距离等于单个第一咬合板的宽度，且第一咬合板的表面设有若干并排排列的V型槽。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第二咬合件包括多个竖直方向上并排排列的第二咬合板以及固定设于第二咬合板两侧面的第二侧板。

作为本发明的一种优选技术方案：多个所述第二咬合板之间的距离等于单个第二咬合板的宽度，第二咬合板的宽度和第一咬合板的宽度相等，且每个第二咬合板能够对应插入相邻两个第一咬合板之间，且第二咬合板的表面设有若干并排排列的V型凸条。

作为本发明的一种优选技术方案：所述V型凸条和V型槽之间相互正对，且二者之间能够相互插接配合。

作为本发明的一种优选技术方案：所述第二咬合板和第一咬合板之间还设置于能够增大二者之间插接牢固性的卡位结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明采用双悬臂结构，可以在远低于单悬臂的应力水平下运行，这种结构设计强度更高，具有高过载能力和抗疲劳性，同时采用四个LDS传感器，可以测量X-Y轴两维张力分量，并且可消除传感器受热及辊筒轴向伸缩对张力检测的影响；

本发明采用多个LDS传感器相互自由拼接的结构，能够根据需要来选择不同数量的LDS传感器进行拼接，使之形成不同类型的张力传感器，如UPB-LDS1、UPB-LDS2等，这些不同的传感器可以在不同的环境中应用，增加了传感器使用过程中的灵活性，且多个LDS传感器之间通过拼接结构相互拼接，不仅灵活方便还能够保证相邻LDS传感器之间衔接的牢固性，不会影响其在不同环境中的正常使用。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图其一。

图2为本发明的拆分示意图。

图3为本发明的部分示意图。

图4为本发明传感器本体的剖视图。

图5为本发明传感器固定板的结构示意图。

图6为本发明第一咬合件的结构示意图。

图7为本发明第二咬合件的结构示意图。

图8为本发明V型凸条的结构示意图。

图9为本发明的整体示意图其二。

图中各个标记的意义为：

传感器主体1；

传感器固定板11、固定板体111、矩形槽112、第一咬合件113、第一咬合板1131、第一侧板1132、滑块1133、第一弹簧1134、对接槽1135、第一卡销1136、V型槽1137、第二卡槽1138、第二咬合件114、第二咬合板1141、第二侧板1142、对接块1143、第一卡槽1144、V型凸条1145、凹槽1146、第二卡块1147、第二弹簧1148、滑槽115；

传感器本体12、单自由度传感器121、固定传感器122、双自由度传感器123、第二悬臂124、第一悬臂125、LDS传感器126；

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-图8所示，本实施例目的在于，提供了一种UPB-LDS4轴承座式张力传感器，包括四个传感器主体1，每个传感器主体1均包括上下两个传感器固定板11以及固定设于两个传感器固定板11之间的传感器本体12构成，多个所述传感器主体1之间通过拼接结构相互拼合固定在一起，用于调整传感器主体1的使用个数，拼接结构由设于传感器固定板11上的第一咬合件113和设于传感器固定板11上的第二咬合件114构成，通过第一咬合件113和第二咬合件114之间的相互咬合达到传感器主体1之间的自由拼接固定。

作为本实施例的一种优选：所述传感器本体12包括单自由度传感器121、固定传感器122、双自由度传感器123，其中双自由度传感器123设有两个，因此，传感器本体12共由四个LDS传感器组成，可以测量X-Y轴两维张力分量，并且可消除传感器受热及辊筒轴向伸缩对张力检测的影响。

作为本实施例的一种优选：每个所述传感器本体12均由第二悬臂124、第一悬臂125以及LDS传感器126构成，LDS传感器126设于第二悬臂124内部，第二悬臂124和第一悬臂125之间相互固定。

第二悬臂124即为LDS传感器外部的套筒，刚性连接到第一悬臂125的自由端，形成双悬臂结构，采用这种结构设计，不是在梁的自由端施加力，而是将载荷施加点带回测量区域正上方的点，这样整个测量区域的弯矩接近为零，因为剪切梁的设计是为了测量剪切力，而不是弯曲力，所以弯矩应力在任位置都是很小的；通过减少剪切梁最弱部分产生的弯矩，双悬臂可以在远低于单悬臂的应力水平下运行，这种结构设计强度更高，具有高过载能力和抗疲劳性；

作为本实施例的一种优选：每个所述传感器固定板11均包括固定板体111，所述固定板体111的侧面设有矩形槽112，所述第一咬合件113设于矩形槽112内，第二咬合件114设于第一咬合件113所在侧面相互垂直的侧面上。

作为本实施例的一种优选：所述第一咬合件113包括多个竖直方向上并排排列的第一咬合板1131以及可滑动的设于第一咬合板1131两侧面的第一侧板1132。

需要说明的是，第一侧板1132虽然可以在第一咬合板1131的侧面滑动，但二者之间不会相互脱离。

作为本实施例的一种优选：多个所述第一咬合板1131之间的距离等于单个第一咬合板1131的宽度，且第一咬合板1131的表面设有若干并排排列的V型槽1137。

需要补充的是，第一侧板1132上固定设有两个相互对称的滑块1133，每个滑块1133的上下两端均固定有第一弹簧1134，且第一侧板1132的表面设有对接槽1135，对接槽1135的底壁上固定有第一卡销1136。

值得说明的是，矩形槽112的两侧壁均设有滑槽115，滑块1133可滑动的设于滑槽115内，同时第一弹簧1134的末端固定于滑槽115的槽壁上。

作为本实施例的一种优选：所述第二咬合件114包括多个竖直方向上并排排列的第二咬合板1141以及固定设于第二咬合板1141两侧面的第二侧板1142。

作为本发明的一种优选技术方案：多个所述第二咬合板1141之间的距离等于单个第二咬合板1141的宽度，第二咬合板1141的宽度和第一咬合板1131的宽度相等，且每个第二咬合板1141能够对应插入相邻两个第一咬合板1131之间，且第二咬合板1141的表面设有若干并排排列的V型凸条1145。

作为本实施例的一种优选：所述V型凸条1145和V型槽1137之间相互正对，且二者之间能够相互插接配合。

需要补充的是，第二侧板1142上固定有对接块1143，对接块1143能够对准对接槽1135卡入，且对接块1143的底面设有第一卡槽1144，第一卡槽1144和第一卡销1136之间能够相互卡接配合。

作为本实施例的一种优选：所述第二咬合板1141和第一咬合板1131之间还设置于能够增大二者之间插接牢固性的卡位结构。

需要补充的是，卡位结构包括设于V型槽1137的两侧槽壁上的多个第二卡槽1138以及设于V型凸条1145上的多个第二卡块1147，第二卡块1147和第二卡槽1138之间能够相互卡接、

值得说明的是，V型凸条1145的表面设有能够容纳第二卡块1147的凹槽1146，第二卡块1147和凹槽1146的底壁之间固定连接有第二弹簧1148。

不仅如此，第二卡槽1138的截面也呈V形，其两侧槽壁均为倾斜面，而第二卡块1147的两侧面也为倾斜面，这种设置能够保证在V型凸条1145卡入到V型槽1137内部时，每个第二卡块1147也能够对应卡入到第二卡槽1138内部，从而可以起到增加第二咬合板1141和第一咬合板1131之间插接牢固性的作用；

具体使用时，可以将四个传感器主体1之间进行拼接固定，使之形成UPB-LDS4轴承座式张力传感器，将相邻的传感器固定板11上的第一咬合件113对准第二咬合件114插入即可，具体操作为，先按压第一侧板1132，使其上的对接槽1135和第二咬合件114上的对接块1143正对，然后将第二咬合板1141插入至相邻两个第一咬合板1131之间的空间，此时第二咬合板1141上的V型凸条1145就会卡入第一咬合板1131上的V型槽1137内，通过这种设置能够在水平方向上增加第一咬合板1131和第二咬合板1141之间插接的牢固性，在V型凸条1145卡入的过程中，其上的第二卡块1147会受到第一咬合板1131的挤压，由于第二卡块1147的两侧面均为倾斜面，所以其能够收缩至凹槽1146内，当第二卡块1147和第二卡槽1138相互正对时，在第二弹簧1148的弹力作用下第二卡块1147能够插入至第二卡槽1138内，从而在水平方向上进一步增加了第一咬合板1131和第二咬合板1141之间插接的牢固性，而在此过程中，对接块1143也能够卡入至对接槽1135内，然后松开第一侧板1132，在第一弹簧1134的弹力作用下会推动第一侧板1132自动上移复位，使得其上的第一卡销1136能够卡入第一卡槽1144内部，从而可以在竖直方向增加第一咬合板1131和第二咬合板1141之间插接的牢固性，通过上述方式即可完成四个传感器主体1之间的拼接，同时也能够有效增加四个传感器主体1之间拼接的牢固性，使之在使用过程中保持极高的牢固性，不仅如此，还可以根据需要来选择不同数量的传感器主体1进行拼接，使之形成不同类型的张力传感器，如UPB-LDS1、UPB-LDS2（如图9所示）等，这些不同的传感器可以在不同的环境中应用，增加了传感器使用过程中的灵活性；

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。